Ядерная ночь

Что произойдет, если Земля в течение недели не будет получать солнечный свет? Отвечает Иван Германович Тараканов, доктор биологических наук, ведущий курса «Растение и свет» культурно-просветительского проекта «Архэ».

Отчасти такие прогнозы можно позаимствовать из моделей развития экологических катастроф в сценариях ядерной зимы (ядерной ночи), разрабатывавшихся учеными в годы холодной войны. Во-первых, отсутствие солнечной радиации приведет к снижению температуры. По расчетам, в первую неделю температура на поверхности упадет на 10–30 градусов. Растения тропиков испытают небывалый температурный шок с понижением значений температуры до нуля. Холод затормозит в растениях обменные процессы, многие из них, особенно теплотребовательные, не успеют приспособиться и погибнут. Самой живучей при такой ситуации остается сибирская тундра, которая и так находится в очень суровых условиях.

Однако нас в контексте цикла лекций «Растение и свет» все же в первую очередь интересует реакция растительных организмов на длительное пребывание в темноте. Прежде всего без света прекратится фотосинтетическая деятельность растений, накопление их биомассы. Дыхание же тканей будет продолжаться с использованием ранее запасенной энергии. При таком негативном балансе между фотосинтезом и дыханием растения начнут «худеть». Активируются процессы распада и деградации клеток и тканей. В меньшей степени пострадают теневыносливые растения, в большей — светолюбивые. Побеги начнут вытягиваться (явление этиоляции), листья некоторое время будут продолжать образовываться, но они станут существенно мельче. И самое главное — в них не будет образовываться хлорофилл. Старые же зеленые листья начнут желтеть и опадать. В условиях непрерывной ночи нарушится работа биологических часов в растениях, что самым печальным образом отразится на ритмике всех физиологических процессов, нарушится работа большинства регуляторных механизмов. Растение, представляющее в нормальных условиях саморегулирующуюся систему, станет «трудноуправляемым». Создадутся благоприятные условия для развития многих болезней.

В глобальных масштабах планета Земля из-за прекращения фотосинтетической деятельности растений в течение недельной ночи «недополучит»:

  • 330 млн т углерода, связываемого наземными растениями, и 480 млн т, связываемого морскими (всего 810 млн т);
  • 810 млн т углерода = 2 млрд т глюкозы (железнодорожный состав длиной в 1 млн км);
  • растения не усвоят 9 трлн кВт ч солнечной энергии, но при этом все же потребят около 3 трлн кВт·ч за счет дыхания;
  • не произойдет трансформация 480 млн т углерода из углекислого газа в твердое вещество (биомассу);
  • растения не выделят в атмосферу 900 млн м3 кислорода.

Хотя нарушится сток СО2, а содержание кислорода в атмосфере начнет снижаться, такой недельный перерыв все же еще не вызовет катастрофических последствий для гетеротрофов.

Надо заметить, что и обратный переход к нормальным условиям (если солнечный свет вернется) будет для истощенных растений весьма болезненным.

Узнать больше о роли зеленых растений в жизненных циклах нашей планеты можно в рамках курса «Растение и свет» просветительского центра «Архэ», первая лекция состоится уже 21 февраля.


Иван Германович Тараканов, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии растений РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева и лектор культурно-просветительского проекта «Архэ»

Читайте также
Опыты с человекообезьяной. Можно ли скрестить людей и животных?
Опыты с человекообезьяной. Можно ли скрестить людей и животных?
Генетик: «Люди уже приучены к тому, что ученые просто обязаны создавать монстров»
Судно «Академик Мстислав Келдыш» открывает мрачные тайны Арктики
Судно «Академик Мстислав Келдыш» открывает мрачные тайны Арктики
40 лет судно «Академик Мстислав Келдыш» служит науке. Рассказываем о морских исследованиях Арктики
Как и зачем читают наши мысли?
Как и зачем читают наши мысли?
Устройство для чтения мыслей по активности мозга уже создано: это нейроинтерфейс «мозг — компьютер».